Завод на орбите

[vitus_wagner]

По сообщению Ленты.ру у нас в стране серьезно (на уровне Совета Безопасности) рассматриваются планы постройки обитаемой космической верфи. Речь идет о достаточно отдаленной перспективе - после окончания сборки МКС и ввода в эксплуатацию космодрома "Восточный",

Но тем не менее.

Интересно, а нафига? Содержание живых людей на орбите стоит дорого. Каждый человек на орбите - это тонны грузов в год. Соответственно, чтобы содержание обитаемого сборочного комплекса было выгодно, продукция этого комплекса в рассчете на одного человека должна весить на тонны меньше, чем аналогичные по функциональности объекты, выводимые на орбиту или в сборе, или в виде, пригодном для сборки автомитизированной стыковкой.

Тяжелые межпланетные корабли (о которых глухо упоминается в сообщении)?

Вряд ли. У Земли сейчас нет задач для этих кораблей. Не существует таких грузов, которые имело бы смысл возить даже с Луны. Весь этот шум по поводу Гелия-3 с Луны это vapourware похлеще водородной энергетики (потому что топливные элементы и ДВС на водороде реально существуют, а вот термоядерные реакторы на Гелии-3 - даже не в чертежах).

На мой взгляд, задумываться о ручной (или непосредственно контролируемой человеком) сборке крупных объектов на орбите имеет смысл только если на этой же орбите эти объекты и будут использоваться. Причем эти объекты должны иметь мирное назначение - военные объекты как раз имеет смысл делать маленькими и выводимыми в сборе. Крупные - слишком уязвимы.

Наиболее интересным примерением для таких объектов, на первый взгляд, является энергетика. Вот многокилометровые панели солнечных батарей, собираемые на орбите, действительно могут оказаться дешевле, чем аналогичные по энергетическому выходу конструкции обвешанные собственной механикой для разворачивания после старта, стыковычными узлами etc.

Второй кандидат - цеха орбитальных заводов. Да, конечно, есть надувные технологии Бигеллоу (заточенные пока скорее под отели для космических туристов, но все же). Что производить на этих заводах - пока не понятно. Явно что-то малотоннажное, чтобы сырье было выгодно поднимать из гравитационного колодца, а готовую продукцию спускать обратно. Либо полупроводники, производство которых может выиграть от отсутствия гравитации и дармового вакуума, либо что-то биотехнологическое, что слишком опасно производить внутри земной атмояферы. В космосе всегда можно угробить вышедшую из-под контроля культуру, просто разгерметизировав соответствующий отсек.

А вот тогда и появятся задачи для лунных кораблей. Потому что добывать конструкционные материалы на Луне при достточно крупнотоннажном производстве, и доставлять на околоземную орбиту, может оказаться дешевле, чем возить туда же с Земли. Глубина гравитационного колодца меньше.

Вообще, на мой взгляд, у Колумба не было бы никаких шансов получить ассигнования на плавание через Атлантику, если бы к тому времени не строились сотнями каравеллы и каракки для каботажной торговли между портами Испании.

Точно так же, пилотируемые экспедиции к Марсу и Венере останутся дорогостоящими игрушками сверхдержав до тех пор, пока на околоземной орбите не появится экономически выгодное произвоство с тысячами работников и миллионами кубометров герметизированного пространства. Вопрос не в цене нескольких десятков тонн металлоконструкций на орбите, необходимых для постройки марсианского корабля. Вопрос в том, какую долю от общего грузооброта человечества составляют эти несколько десятков тонн. Если это все, что у человечества там есть, это одно, а если это доли процента от того траффика, который туда все равно идет - другое.

Comments

[kandratka.livejournal.com]

Я бы запулил ее куда-нибудь к Энцеладе. Метан есть, вода есть, света только мало.

[q-w-z.livejournal.com]

каравеллы нужны только на атлантике, это вообще североевропейская инновация
а порты испании по большей части в средиземном,
где обходились более простым средствами

[kandratka.livejournal.com]

хотя скорее всего "цеха орбитальных заводов"

[vinsent_ru]

в условиях энергетического кризиса производство энергии на орбите может стать резко рентабельным
вопрос в том как ее передавать вниз? ну и КПД тоже интересный вопрос

[kandratka.livejournal.com]

а можно и совместить. там собирать органику и воду, запуливать ее поближе к Солнцу, а тут строить нечто производящее что-то полезное.

[alamar.livejournal.com]

Не верю я. Они сейчас машина по производству скоропортящихся обещаний, а не космических верфей.

[helix_a.livejournal.com]

Вот вертится у меня в башке что совсем недавно эта идейка проскакивала.
И звучала она так - "не хрен тащить продукты со дна гравитационного колодца, надо все брать прямо на месте".

То есть - первичным должен стать автономный производственный комплекс, базирующийся на астероиде/ах.

(Я вот не помню - у нас в лангражевых точках что-нибудь болтается? Тогда не пришлось бы далеко лететь на этапе отработки технологии).

Задача же построения такого комплекса упирается в:
1. Универсальный источник энергии (радиоизотопы? Приличные солнечные батареи создаваемые прямо на месте?)
2. Универсальный добывающий комбайн (обработка материалов и производство хоть сколько-либо чистых концентратов пусть с охрененным отсевом)
3. Замкнутый цикл ремонта первых двух комплексов (то есть - комплекс должен быть возобновляем из местных материалов процентов хотя бы на 80). А идеальный ремонтник таки - человек - следовательно -
4. Универсальная замкнутая СЖО.

Решив эту проблему получим выход в космос практически без потребности в гигантских грузопотоках с Земли на орбиту.

Хотя в способность наших нынешних руководителей решить эти задачи мне тоже верится с трудом.

WBR - Andrew

[shadow-aka-hf.livejournal.com]

Тут дело не в руководителях. Технологии до этого очень далеко, особенно до 2,3.

[vitus_wagner]

До астероидов далековато. А в лангражевых точках у нас разве что несколько килограмм пыли болтается.

На самом деле все упирается в вопрос "зачем". Если это "зачем" - оказывать какие-то услуги (энергетические, например) той экономике, которая на поверхности Земли, доставка с астероидов дороже обойдется чем доставка из гравитационного колодца.

[os80.livejournal.com]

>В космосе всегда можно угробить вышедшую из-под контроля культуру, просто разгерметизировав соответствующий отсек.
Замечательный способ консервации. Лиофилизацией зовётся :-)

[shaplov.livejournal.com]

Интересно, а нафига?
Как я понимаю, имеющиеся средства доставки имеют определенные ограничения по грузоподъемности и габаритам доставляемых элементов. И возможно доставить по запчастям и собрать на орбите оказывается дешевле, чем конструировать новые средства доставки и переделывать под них всю наземную инфраструктуру...

Во-вторых к конструкции в сборе, если она собрана на орбите, предъявляются куда менее жесткие требования к устойчивости к перегрузкам, что может значительно удешевить конструкцию... А отдельные критичные к перегрузке модули можно при доставке подобающим образом упаковать...

В-третьих, тоже про перегрузки... Вывод на орбиту операция достаточно стремная вообще и стрессовая для техники в частности... В процессе может что-нибудь где-нибудь отвалиться... И что делать с полууправляемым агрегатом болтающимся в одиночестве хрен знает где -- не всегда понятно. В случае же сборки на орбите, всегда есть возможность спокойно прогнать тесты для отдельно для каждого отдельного модуля, и для всей системы целиком. В случае каких либо проблем либо чинить на месте, либо в крайнем случае просто ждать следующего транспорта, который кроме всего прочего привезет замену для нужной запчасти. Вообщем это несколько повышает вероятность успешного завершения проекта...

[karanagai.livejournal.com]

наса сейчас активно занимается идеей swarms of satellites. я предполагаю что такие свормы проще на орбите штамповать, чем выводить поштучно. хотя не знаю...

[e_mir]

Не говоря худого слово - если такое запустят, скорее всего это будет Попил Бабла.

[helix_a.livejournal.com]

На самом деле, как заметил еще Хайнлайн, доставка "обратно" - копеечна. Трудно подняться "туда".

А вопрос зачем - да. Поэтому неплохо было бы поначалу подсунуть какую-нибудь обманку общественному мнению. Поначалу нужны миссии на какие-нибудь сверхчистые никелевые астероиды, к примеру. А если там еще и редкоземельные материалы найдутся...

Больно выигрыш богат. Как я уже как-то говорил, решение вопросов 2 и 3 - это ведь и Земле таакой прирост в качестве территории...

WBR - Andrew

[vitus_wagner]

Ну во-первых, на данный момент на орбите нет ни одной конструкции кроме МКС, которая бы выводилась по кускам. МКС при этом собрана посредством стыковки - процедуры давно отработанной и автоматизированной.
Более того, использование этой технологии существенно повышает живучесть и ремонтопригодность результирующей конструкции. Поэтому представить себе конструкцию, которая бы требовала ручной сборки на орбите - не так просто.
Во-вторых, из общих соображений вывод тонны груза 20-тонным носителем должен быть дешевле, чем запуск отдельного носителя грузоподъемностью в тонну. Что подтверждает уже устоявшаяся схема вывода спутников пачками.
Третий пункт - более интересен. Но есть два "но".
1. Чтобы такой тестировочно-ремонтный пункт окупался, через него должны проходить сотни аппаратов в год.
2. А орбита орбите рознь. И если, допустим, эта хрень болтается на экваториальной орбите, то вывести с неё аппарат на полярную (необходимую для ряда задач навигации, связи и дистанционного зондирования) потребует почти столько же топлива, сколько на вывод аппарата на ту же самую орбиту с Земли. А если она болтается на орбите с большим наклонением, те же проблемы будут с экваториальными орбитами, в частности с геостационарной. Даже если нам нужно вывести десяток аппаратов на орбиту с одинаковым наклонением, чтобы они пролетали над данным участком местности с равной частотой, при запуске с Земли нужно просто правильно выбрать момент пуска. Для того чтобы перевести аппараты на нужные орбиты с орбитальной платформы, придется тратить топливо, даже если наклонение самой платформы совпадает с требуемым.

[besm6.livejournal.com]

у нас в стране серьезно (на уровне Совета Безопасности) рассматриваются планы постройки обитаемой космической верфи.

Так серьезно или на уровне Совета Безопасности? Ключевое слово - "нанотехнологии"...

хоть чучелом, хоть тушкой! (с)

[neo-der-tall.livejournal.com]

я двумя руками за! Как окупаются ускорители элементарных частиц? а ТОКОМАКи? а электронные микроскопы? Постройка такого комплекса заставит решить кучу технических, инженерных, биохимических и других задач. Приобретенный опыт будет обо-го!

По поводу того, что перерабатывать. Предлагаю перерабатывать отработавшие свое спутники 8)

А если серьезно, то выращивание кристаллов, и нанотрубок и почих молекулярных комплексов, сверхточная шлифовка и изготовление параболических зеркал, вакуумное напыление и небось еще куча других дорогостоящих процессов.

Re: хоть чучелом, хоть тушкой! (с)

[vitus_wagner]

Проблема в том, что для того чтобы ЗАКРЕПИТЬСЯ на орбите, пилотируемые станции должны быть включены в мировую экономику. То есть быть экономически выгодными. Если этого не будет - попилят очередной кусок бюджета и бросят при первом же изменении политической ситуации, как бросили проект "Буран".

[kirill-lunjov.livejournal.com]

Вообще-то еще в 89 была подписана программа (ребята из соседнего отдела должны принимать участие) по космическому заводу, чтобы станция типа "Мир" (которую благополучно затопили), себя окупала и прносила ПРИБЫЛЬ к 1995 году - в первую очередь за счет дармового вакуума - выпуск сверхчистых п/проводников, лекарств и т.д. Кстати, инициатор до этого, хоть и фантаст - некто Коллеров, все программы свои до этой выполнил - умер недавно дядько....
почему не выполнили тогда - понятно...
Выполнят ли сегодня - чесно говоря, сомневаюсь - для этого нужны настоящие кадры, а не менеджеры и управленцы нового типа...

[vitus_wagner]

Решение вопросов 2 и 3 на Земле - это упитанный пушистый полярный зверек всей нынешней экономике. Перевод 100% населения Земли на офисную работу, перекладывание бумажек, погружение в Матрицу.

[vitus_wagner]

Вообще интересно. Может быть у вас какие-нибудь прикидки есть - сколько должен стоить килограмм продукции чтобы окупался вывод на орбиту сырья и возвращение с орбиты оной продукции. И сколько стоит создание недармового вакуума, что возить на орбиту получается дешевле.

[shadow-aka-hf.livejournal.com]

Вообще, вакуум кажется не самой ценной вещью, по сравнению с невесомостью.

[amarao-san.livejournal.com]

А телефония? Вроде же обещали спутниковые телефоны? Ало, барышня, это спутник? Мне Москву, пожалуйста.

[amarao-san.livejournal.com]

М... Ну вот чип у интел стоит примерно $200. Весит он около 2-3г (проводки и радиатор на Земле напаять можно). 1кг стоит около $66k. Тонна (мы же про тонны?) $66M. Вполне по деньгам. А запуск ракет на фоне стоимости завода не такой уж и большой.

[kirill-lunjov.livejournal.com]

Вообще-то той программы не читал - тогда уже в другой колее работал, но средняя цена на современную вакуумно-напылительную машину от миллиона USD/установка, окупается за полгода - год, экстлуатируется до 10 лет (с небольшими модернизациями) - данные от разрабочика, который недавно ездил запускать завод по выпуску подобных машин в Китае. Так что вакуум исключительно дорогая штука.
Кстати, сегодня практически один монополист в мире - наш завод разворован, западногерманский "Leybold" (боюсь ошибиться в написании - давно было) из-за каких-то спекуляций закрылся, остались одни американцы, кроме того завода, что КНР строит.
Так что дешевый вакуум очнь актуально. Единственно не помню высоту орбиты - тогда шла речь о подьеме станции до 150 км...
А невесовмость - это как раз вторично (хотя она позволяет принципиально новые технологии, но на том этапе по-моему рассматривалось, как возможное будущее), расчет основывался именно на дешевом вакууме.
ЗЫ. Та программа уже имела Постановление ЦК и Совмина - аналог сегодняшним нацпроектам, т.е. все расчеты были проведены.